基于主从博弈的能源服务商运营模式与能量管理

能源服务商作为一种新兴的运营主体,将在未来售电侧市场中扮演重要角色。如何确定能源服务商的电价策略,实现服务商与用户的双赢,成为重要的课题。文中针对包含光伏、燃气轮机、电动汽车的微型社区能源互联网,以能源服务商与用户双方各自追求利益最大化为目标,基于主从博弈提出了一种服务商定价、居民用户负荷响应以及电动汽车聚合商充放电策略,并结合遗传算法求得博弈均衡解。最后,算例表明该模型可充分发挥电动汽车和可控负荷的调度潜能,验证了本文模型在协调多利益主体收益、改善系统负荷特性方面的有效性。     

基于三层博弈的社区综合能源系统电热交易策略

随着综合能源系统逐渐向智能化、清洁化、去中心化转型,发用电一体的产消者应运而生。为实现综合能源系统可再生能源的充分消纳,提高各主体的交互效益,提出基于三层博弈的社区综合能源系统电热交易策略。首先,建立基于社区合作博弈嵌套的综合能源运营商与能源社区主从博弈模型,运营商以最大化自身效益为目标制定分时电价、热价并传递给能源社区。能源社区响应运营商的电热决策,以消费剩余最大为目标制定与其他社区的交互策略,确定购能需求并传递给运营商。其次,为降低综合能源运营商碳排放,充分消纳各运营商的资源剩余,建立多综合能源运营商的纳什谈判模型。然后,利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将模型进行转化,并利用McCormick法进行凸松弛。最后,采用交替方向乘子分布式算法对模型进行求解,通过算例验证了所提策略能够有效提升各主体交互效率、降低综合能源系统碳排放、提高各主体效益。     

复杂网络理论在能源互联网脆弱性与鲁棒性研究中的应用

由于能源互联网逐渐形成一个庞大的复杂网络体系,其脆弱性与鲁棒性评估面临更多挑战。传统还原论无法解释系统层面的现象且对参数和数据量要求高,存在一定局限性,不断发展的复杂网络理论为此提供了新的理论工具。立足于国内外现有研究,首先概述了能源互联网的脆弱性和鲁棒性的含义,梳理了基于复杂网络理论的总体研究思路;其次,阐述了复杂网络视角下的能源互联网拓扑模型;然后,探讨了用以辨识系统薄弱环节的理论基础,并据此归纳了脆弱性改善策略;接着,基于相依网络理论总结了能源互联网的鲁棒性评估模型,包括连锁故障模型、攻击场景、鲁棒性测度;最后,提炼了已有研究的不足,并展望了未来的研究方向。     

能源互联网下用户侧信息通信网络研究

能源互联网下用户侧的信息通信网络与传统电网相比会发生很大变化。为了更好地研究和设计能源互联网下的用户侧信息通信网络,文章研究了能源互联网用户侧的关键应用,根据应用的特点提出了用户侧信息通信网络方面值得关注的研究点,对基于软件定义网络的能源互联网信息通信网络进行了可靠性仿真分析。仿真结果表明,软件定义网络在可靠性方面契合能源互联网的通信需求。     

计及上下游市场的园区综合能源商购售能策略

随着能源市场化改革的有序推进,未来有望建成开放完善、充分竞争的综合能源市场体制。综合能源商作为重要市场主体,如何在综合能源市场体制中合理优化交易策略尚待开展研究。为此,该文计及能源批发与零售两级市场,构建一种具有前瞻性的园区综合能源商市场交易策略及协同优化方法。首先,分析综合能源批发市场及零售市场的运行机制,基于离散选择模型量化了零售价格对市场份额的影响,并构建远期收益函数;其次,计及用户综合需求响应,以综合能源商为领导者,以用户为跟随者,建立基于主从博弈的分布式协同优化模型;接着,论证了Stackelberg均衡解的存在性,并采用改进布谷鸟算法与二次规划相结合的方法进行分布式优化求解;最后,仿真验证了该文所提交易策略及优化模型的可行性与优越性,为未来园区综合能源商的市场交易决策提供指导。     

珠海能源互联网示范项目综合能源运营服务应用

面对能源互联网发展的机遇和挑战,广东电网公司在珠海组织建设了“支持能源消费革命的城市-园区双级‘互联网+’智慧能源示范项目”。示范项目的应用层建设,面向横琴自贸区实现了多能协同运营,面向全市实现基于互联网理念与技术的分布式资源管理、适应市场机制的需求响应和智慧用能服务,初步打造珠海综合能源运营服务应用体系。项目提出了推进电力市场建设、扶持和培育新型市场主体、组织制定国家或行业能源互联网建设的技术标准体系等3方面建议,有助于促进我国能源互联网产业的持续、健康发展。     

计及需求响应的分布鲁棒博弈区域综合能源系统运行优化策略

随着能源市场的发展,大量新兴市场主体参与竞争,区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)源荷间日渐复杂的利益耦合关系给制定有效的协同优化策略带来困难.因此,文章提出基于分布鲁棒博弈的RIES源荷协同优化策略,将RIES运营商作为领导者,用户作为跟随者,建立考虑供能侧...     

能源互联网发展及关键技术分析

能源互联网的提出是致力于解决目前面临的能源供需矛盾,信息技术和能源技术的结合可以更好地解决能源危机和环境压力。阐述了能源互联网的概念和特点,介绍了能源互联网在各国的发展状况,分析了能源互联网的关键技术,并对能源互联网的未来进行了展望。     

互联网视角下的能源互联网发展研究

在可持续发展理念下,能源互联网作为能源转型的重要抓手,被视为可期的未来能源系统形态,因此受到政府、企业、学者多方的高度重视。以互联网视角梳理能源互联网的发展历程,总结各个流派的特征,提出综合性定义。进而基于能源互联网的七大特征,对比表明能源互联网与互联网高度相似,有望一起成为社会进步的基本动力。最后结合对电是能源互联网的核心、电网是能源互联网的基础平台的论证,提出建设能源互联网的基本路径。     

基于能源路由器的用户侧能源互联网规划

针对能源系统规划中未充分考虑多个分布式能源系统互联及电/热/冷能流协调运行的现状,研究基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法。梳理了用户侧能源互联网的系统结构,建立各类能量单元的数学模型。以电/热/冷综合加权负荷矩最小为准则,采用Voronoi图、交替定位分配算法及"类内类间距离比最小"判据,提出了能源局域网划分和能源路由器选址方法。基于典型日各区域的时序负荷,以由投资、运行维护、燃料、买卖电和碳税5项成本构成的年费用最低为目标,考虑多能流协同互补和多路由器协调互济,建立0-1混合整数线性规划模型。采用商业软件Cplex求解,实现路由器配置和局域网间网络的同时规划;基于最小生成树实现局域网内供能路径优化,结合简易潮流计算结果和相关导则确定线路容量。算例仿真结果表明:所提出的分区、规划方法具备可行性和有效性;多能互补、多路由器互联能显著降低年费用并缓解多种负荷峰谷时段不匹配等问题;路由器与能源网络同时规划较分阶段规划更经济。     

能源互联网接入设备关键技术探讨

作为能源系统与信息系统信息-物理深度融合的庞大网络,能源互联网"开放共享"的特征对用户侧能源的接入、控制和传输提出了挑战。针对能源互联网背景下用户侧综合能源管理问题,首先提出了能源互联网接入设备的概念,指明了其区别于能源路由器的特征,并从规划调度、运行管理和能源服务3个维度详细介绍了能源互联网接入设备的应用领域。然后,重点介绍了设备特征识别、需求响应、区块链、大数据、综合能源管理和电力市场等6项关键技术,并深入阐述了能源互联网接入设备与这些关键技术的紧密联系。最后,简要介绍了能源互联网接入设备的实施方案和未来挑战,以期为未来能源互联网下用户设备高效便捷入网提供一些借鉴和参考。     

含电动汽车和电转气的园区能源互联网能源定价与管理

能源互联网的发展有助于实现多能系统间的互补、协调和优化,获得经济与环境效益。而电动汽车向电网反向送电(V2G)和电转气(P2G)技术的不断发展,对能源互联网中多类型能源的能量管理提出了新的要求。在此背景下,以含电动汽车和P2G设备的园区能源互联网为研究对象,首先提出包含能源供应商、园区运营商和用户代理的互动框架。接着,建立了园区运营商和用户代理理性追求自身利益最大化的主从博弈模型。其中,园区运营商(领导者)确定从能源供应商处的购能策略、所拥有设备的运行状态,并制定向/从用户代理出售/购买的多种能源价格,而用户代理(追随者)则根据动态能源价格信号调整用户用能策略。之后,应用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件、对偶定理和线性松弛技术,将主从博弈模型转化为混合整数线性规划问题,并利用商业化求解器YALMIP/GUROBI求解。最后,以某工业园区为例对所提出的模型和方法进行说明,并着重分析V2G和P2G技术在提高系统运行的整体经济性、消纳风电能力等方面的效果。     

城镇能源互联网能源交易模式和用户响应研究现状与展望

构建城镇能源互联网,促进可再生能源就近交易,实现用户需求响应,可提高城镇区域内能源的综合利用效率、促进分布式可再生能源消纳、改变能源消费结构,是解决城镇能源可靠供应问题的关键途径。基于城镇能源互联网的概念和特点,文中首先分析了城镇能源互联网的市场结构和用户特征。其次,按能源交易的拓扑结构概述了城镇能源互联网的能源交易模式,并阐述了城镇能源市场中的衍生交易模式。随后,对比分析了传统响应和市场化响应,展现了市场化响应的优越性,并讨论了城镇能源互联网中用户需求响应出现的新形势。最后,对城镇能源互联网中能源交易模式和用户需求响应的关键技术及未来发展趋势进行了总结和展望。     

能源互联网在军事领域的应用分析

能源互联网技术建立在信息网络技术的基础上,将能源的生产、存储、输送、管理和利用等整合起来,增强各节点的智能交互能力,实现能源双向对等传输.信息技术和人工智能技术的快速发展推动着军事装备向信息化、智能化方向迈进,同时给军事能源保障带来巨大的机遇和挑战.可借助能源互联网技术,拓展与丰富军事能源获取途经,提高战时军事能源安全...     

园区与区域能源互联网需求互动的动态协同优化运行分析

能源互联网在资源禀赋、运行调度、效益需求、能量管理等多要素驱使下产生多维度的分层现象,在考虑下层园区与上层区域能源互联网需求互动背景下,首先提出典型下层园区与上层区域能源互联网需求互动分层基础结构,阐述了分层能源互联网结构中多能源生产、转换、传输、分配、消费系统的基本流程;然后,针对下层园区能源互联网高能效运行需求、上层区域能源互联网高经济运行需求,分别对应提出下层园区能源互联网火用效率能效动态协同优化运行模型、上层区域能源互联网经济动态协同优化运行模型;其次,将火用效率能效、经济多目标优化问题映射到合作博弈策略中,并分别设置各个单目标为合作博弈的参与方,进而提出基于合作博弈的分层协同优化求解方法;最后,通过算例分析对比验证了下层园区与上层区域能源互联网需求互动的动态协同优化运行分析模型及方法的合理性、有效性。     

面向用户需求的区域能源互联网价值形态研究框架及应用分析EI北大核心CSCD

以用户能源需求类型为导向,自底向上构建区域能源需求结构。首先,按照普惠用能、成本敏感性、质量敏感性、激励响应性和政策保障驱动性对用户用能行为进行了分类分析。根据供应价值链理论,从价值要素分析、价值载体设计、价值实现机制三方面构建了区域能源互联网价值形态研究框架,分析提炼涉及区域能源互联网价值形态研究的科学理论问题及关键技术。最后借鉴系统性思维方法论,建立"阶段-属性-价值"三维评价体系,在泛在连接、互动融合、智能化服务等不同发展阶段讨论了区域能源互联网价值应用场景,为能源云基础设施建设与连通提供理论指导。     

计及氢电混合动力车响应的多区域综合能源系统协调优化调度

随着新能源动力车的大量增加,多区域综合能源系统在负荷侧与能源输送网络、交通网的耦合程度愈加深入,导致多区域综合能源系统的协调优化调度问题更加复杂。分析氢电混合动力车的充能响应行为对多区域综合能源系统优化调度的影响,构建多区域综合能源系统运营商与氢电混合动力车之间氢价补贴-充能响应的主从博弈模型。通过上、下层模型迭代求解,优化得出不同场景下最优的氢价补贴。算例结果表明,合适的氢价补贴可以最大化下层氢电混合动力车群的响应能力,与多区域间氢供应链相配合能有效提高能源利用率,从而提高多区域综合能源系统的运行经济性。     

基于能源路由器的能源互联网结构及能源交易模式

能源互联网是解决未来大规模分布式可再生能源接入和能源共享的重要基础设施。立足于建设能源互联网的根本目标,指出了能源互联网的特征,提出了一种基于能源路由器的能源互联网结构;提出了一种层次化功能结构的能源路由器,能够支持分布式电源、电动汽车和负荷的接入,详细介绍了能源路由器的各功能模块;提出了一种具有多电力接口模块化的能源路由器主回路结构;提出了一种基于能源路由器的能源交易模式,既能实现能源自由公平的交易,又能够自动实现分布式能源就地、就近消纳,并详细介绍了能源交易过程。     

基于综合能源系统价值分析的能源互联网运营商定价方法

能源互联网的建设及可持续运行需要合理的商业模式来支撑,在现有的能源分配、销售体制下提出一种具有可操作性的商业模式,实现能源互联网创造的价值在多投资主体和用户之间进行合理分配,促进各方积极参与能源互联网的投资与运营。提出了一种基于综合能源系统价值分析的能源互联网运营商定价方法,首先通过构建数学模型的方法定量计算能源互联网综合能源系统相对于传统能源系统创造的价值,再将能源互联网创造的价值以一定的比例在运营商和用户之间进行分配,可根据具体需求形成相应的商业模式和定价方案。使用山西省某综合能源系统的实际数据进行了实证分析,验证了所提方法的有效性。     

城市能源互联网建设若干关键问题分析

随着城市信息化水平的提高和能源转型的推进,城市能源互联网已成为城市能源发展的未来方向。文章首先对城市能源互联网典型结构和运行特征进行深入分析,然后从设备、运行和管理3个方面对当前城市配电网现状进行总结归纳,从能源生产、配给、消费和管理等方面分析配电网在城市能源互联网的功能定位,提出从城市配电网向能源互联网的过渡路径,最后总结城市能源互联网建设的关键技术和核心设备。文章的理论分析对于城市能源互联网的建设具有一定的推动作用。